JP7373492B2 - Substrate cleaning method and cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、基板の洗浄方法及び洗浄装置に関する。より具体的には、基板上のパターン構造においてより効率的に微粒子を除去するために、基板洗浄工程中に損傷を引き起こす気泡内破を回避するように基板を洗浄する音波エネルギーが印加される前の前処理プロセスに関する。 The present invention relates to a substrate cleaning method and a cleaning apparatus. More specifically, in order to more efficiently remove particulates in the patterned structures on the substrate, before sonic energy is applied to clean the substrate to avoid bubble implosion that causes damage during the substrate cleaning process. Regarding the pre-treatment process.
半導体装置は、複数の異なる処理工程を経てトランジスタ及び相互接続要素を製造することによって、半導体基板上に製造される又は加工される。近年トランジスタは、フィン電界効果トランジスタ及び３次元ＮＡＮＤメモリのように二次元から三次元に構築されるものがある。半導体基板に伴うトランジスタ端子同士を電気的に接続するために、半導体装置の一部として誘電材料に導電性（例えば金属）のトレンチ、ビアホール等が形成される。トレンチ及びビアホールは、トランジスタ間、及び、半導体デバイスの内部回路と半導体装置の外部回路との電気信号及び電力を接続する。 Semiconductor devices are manufactured or processed on semiconductor substrates by manufacturing transistors and interconnect elements through a number of different processing steps. In recent years, some transistors have been constructed from two to three dimensions, such as fin field effect transistors and three-dimensional NAND memories. In order to electrically connect transistor terminals associated with a semiconductor substrate, conductive (eg, metal) trenches, via holes, etc. are formed in a dielectric material as part of a semiconductor device. The trench and via hole connect electrical signals and power between transistors and between the internal circuit of the semiconductor device and the external circuit of the semiconductor device.
半導体基板上におけるＦｉｎＦＥＴ及び相互接続要素の形成工程では、例えば、マスキング、エッチング、及び堆積プロセスを経て、所望の半導体装置の電子回路が形成されてよい。特に、複数のマスキング及びプラズマエッチング工程を行うことによって、トランジスタのフィン及び／又は相互接続要素のトレンチやビアホールとして機能する半導体ウェハの誘電層に、ｆｉｎＦＥＴ、３次元ＮＡＮＤフラッシュセル及び／又は陥凹領域のパターンを形成することができる。ポストエッチング又はフォトレジストアッシングにおいて、フィン構造及び／又はトレンチやビアホールにおける粒子及び異物を除去するために、湿式洗浄工程が必要となる。特に装置製造ノードが１４ｎｍ又は１６ｎｍ、或いは、それ以上移動する場合に、フィン及び／又はトレンチ及びビアホールの側壁損失は、臨界寸法の維持に重要となる。側壁損失を低減又は排除するには、適度に希釈された化学薬品、又は、場合によっては脱イオン水のみを使用することが重要となる。しかし、通常、希釈された化学薬品や脱イオン水では、フィン構造、３次元ＮＡＮＤホール及び／又はトレンチやビアホール内の粒子を効率的に除去できない。したがって、これらの粒子を効率的に除去するには、超音波又は高周波超音波（ultra or mega sonic）などの機械的な力が必要である。超音波又は高周波超音波は、基板構造に機械的な力を加える気泡キャビテーションを発生させ、トランジットキャビテーションやマイクロジェットなどの激しいキャビテーションは、パターン構造を損傷させる。安定した又は制御されたキャビテーションを維持することは、機械的な力を損傷限界内に制御すると同時に粒子の効率的な除去を行うために重要なパラメータとなる。 The process of forming FinFETs and interconnect elements on a semiconductor substrate may include, for example, masking, etching, and deposition processes to form the electronic circuitry of the desired semiconductor device. In particular, by performing multiple masking and plasma etching steps, finFETs, 3D NAND flash cells and/or recessed regions can be added to the dielectric layer of the semiconductor wafer that serve as trenches and via holes for transistor fins and/or interconnect elements. pattern can be formed. During post-etching or photoresist ashing, a wet cleaning step is required to remove particles and foreign matter in the fin structure and/or trenches and via holes. Sidewall losses of fins and/or trenches and vias become important in maintaining critical dimensions, especially as device fabrication nodes move 14 nm or 16 nm or more. To reduce or eliminate sidewall loss, it is important to use only appropriately diluted chemicals or, in some cases, deionized water. However, dilute chemicals and deionized water typically do not effectively remove particles within fin structures, 3D NAND holes, and/or trenches and via holes. Therefore, mechanical forces such as ultrasound or ultra or mega sonic are required to effectively remove these particles. Ultrasound or high-frequency ultrasound generates bubble cavitation that applies mechanical forces to the substrate structure, and severe cavitation, such as transit cavitation or microjet, damages the pattern structure. Maintaining stable or controlled cavitation is an important parameter for controlling mechanical forces within damage limits while at the same time providing efficient removal of particles.
図１Ａ及び図１Ｂは、トランジットキャビテーション（transit cavitation）が基板１０１０の洗浄プロセス中に基板１０１０上のパターン構造１０３０を損傷させる様子を示している。トランジットキャビテーションは、基板１０１０を洗浄するために印加される音響エネルギーによって生成されるものであってよい。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、気泡１０５０の内破（implosion）によって引き起こされるマイクロジェットは、パターン構造１０３０の頂部よりも上に生じるものであり、非常に荒々しく（数千気圧及び数千℃に達することもある）、特に特徴部のサイズｔが７０ｎｍ以下に収縮すると、基板１０１０上の微細パターン構造１０３０に損傷を与えうる。
1A and 1B illustrate how transit cavitation damages pattern features 1030 on
気泡内破によって生じるマイクロジェットによって引き起こされる、基板上のパターン構造を損傷させる気泡キャビテーションは、洗浄プロセス中の気泡キャビテーションを制御することによって、抑えることができる。基板全体における安定した又は制御されたキャビテーションによって、パターン構造の損傷回避を実現することができることは、２０１５年５月２０日に出願されたＰＣＴ／ＣＮ２０１５／０７９３４２号に開示されている。 Bubble cavitation that damages pattern structures on the substrate caused by microjet caused by bubble implosion can be suppressed by controlling the bubble cavitation during the cleaning process. It is disclosed in PCT/CN2015/079342 filed May 20, 2015 that damage avoidance of patterned structures can be achieved by stable or controlled cavitation throughout the substrate.
ある場合には、基板を洗浄するために印加される超音波又は高周波超音波のパワー強度は非常に低いレベル（ほとんど粒子を除去できない効率）に低減されるが、基板上のパターン構造には依然として損傷が生じる。損傷の数は、わずか（１００よりも小さい）である。しかしながら、通常、超音波又は高周波超音波アシストプロセスでは、洗浄工程における気泡の数は、数万である。基板上におけるパターン構造の損傷数と気泡の数とは一致しない。この現象のメカニズムは知られていない。 In some cases, the power intensity of the ultrasound or high-frequency ultrasound applied to clean the substrate is reduced to a very low level (an efficiency that hardly removes particles), but the patterned structures on the substrate are still affected. Damage will result. The number of lesions is small (less than 100). However, typically in ultrasonic or high frequency ultrasonic assisted processes, the number of bubbles in the cleaning process is in the tens of thousands. The number of damage to the pattern structure on the substrate does not match the number of bubbles. The mechanism of this phenomenon is unknown.
図２Ａに示すように、超音波又は高周波超音波アシスト基板洗浄プロセスの間、基板２０１０を洗浄するために印加される超音波又は高周波超音波のパワー強度は非常に低いレベル（ほとんど粒子を除去できない効率）に低減されるが、基板２０１０上のパターン構造２０３０には依然として損傷が生じる。さらに、パターン構造２０３０の単一壁（single wall）が損傷されることが多い。図２Ａは、損傷の２つの例を示している。一つは、パターン構造２０３０の単一壁が横に向かってはがれるものである。もう一つは、パターン構造２０３０の単一壁の一部が除去されるものである。図２Ａは２つの例を示しているが、他の同様の損傷が発生し得ることが認識されるべきである。これらの損傷を何が引き起こすのであろうか。
As shown in FIG. 2A, during the ultrasound or high frequency ultrasound assisted substrate cleaning process, the power intensity of the ultrasound or high frequency ultrasound applied to clean the
図２Ｂ～図２Ｄを参照すると、基板洗浄プロセスにおいて、小さい気泡２０５０、２０５２は、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、基板２０１０の表面又はパターン構造２０３０の側壁などの固体表面に付着する傾向がある。パターン構造２０３０の底部コーナーに付着した気泡２０５２及びパターン構造２０３０の単一壁に付着した気泡２０５０のように、気泡２０５０、２０５２が基板２０１０の表面又はパターン構造２０３０の側壁に付着しているとき、これらの気泡２０５０、２０５２が内破すると、図２Ａに示すように、単一側壁に作用する気泡内破力の方向に従った方向に向かって基板２０１０のサブレイヤ（sub-layer）からパターン構造２０３０が剥離するか、又は、パターン構造２０３０の単一側壁の一部が除去される。内破はマイクロジェットほど強烈ではないが、基板２０１０の表面及びパターン構造２０３０の側壁に気泡２０５０、２０５２が付着していることによって、小さい気泡の内破によって発生するエネルギーであってもパターン構造２０３０を損傷させ得る。
Referring to FIGS. 2B-2D, during the substrate cleaning process,
さらに、湿式プロセスの間、複数の小さな気泡は、より大きな気泡に合体し得る。固体表面上に気泡が付着しやすいため、パターン構造の表面及び基板の表面などの固体表面上での合体は、パターン構造、特に幾何学的な臨界的部分で生じる気泡内破の危険性を増加させる。 Additionally, during the wet process, multiple small bubbles may coalesce into larger bubbles. Since bubbles tend to adhere on solid surfaces, coalescence on solid surfaces such as the surface of pattern structures and the surface of substrates increases the risk of bubble implosion occurring in pattern structures, especially in geometrically critical areas. let
図３Ａ～図３Ｈは、本発明による超音波又は高周波超音波アシスト湿式洗浄プロセスの間、基板に付着した気泡の内破が基板上のパターン構造を損傷させるメカニズムを示している。図３Ａは、パターン構造３０３０を有する基板３０１０の表面上に洗浄液３０７０が供給され、パターン構造３０３０の底角部上に少なくとも１つの気泡３０５０が付着している様子を示している。図３Ｂに示す正の超音波又は高周波超音波動作プロセスでは、Ｆ１は、気泡３０５０に作用する超音波又は高周波超音波加圧力であり、Ｆ２は、気泡３０５０がパターン構造３０３０の側壁を押圧しているときに、パターン構造３０３０の側壁によって生成されて気泡３０５０に作用する反力であり、Ｆ３は、気泡３０５０が基板３０１０を押圧しているときに、基板３０１０によって生成されて気泡３０５０に作用する反力である。図３Ｃ及び図３Ｄに示される負の超音波又は高周波超音波動作プロセスでは、気泡３０５０は、気泡３０５０を引っ張る超音波又は高周波超音波の負の力によって膨張している。気泡の体積が膨張する過程において、Ｆ１'は、気泡３０５０が洗浄液３０７０を押す力であり、Ｆ２'は、気泡３０５０が基板３０１０を押す力であり、Ｆ３'は、気泡３０５０がパターン構造３０３０の側壁を押す力である。正の超音波又は高周波超音波及び負の超音波又は高周波超音波が交互多数回印加された後、気泡内部のガス温度が益々高くなり、気泡の体積が益々大きくなり、ついには、気泡の内破３０５１が生じる。内破３０５１は、図３Ｇに示すように、洗浄液３０７０に作用する力Ｆ１"、基板３０１０に作用するＦ２"、パターン構造３０３０の側壁に作用する力Ｆ３"という内破力を発生させる。内破力は、図３Ｈに示すように、パターン構造３０３０の側壁を損傷させる。
3A-3H illustrate the mechanism by which the implosion of air bubbles attached to a substrate damages pattern structures on the substrate during an ultrasonic or high frequency ultrasonic assisted wet cleaning process according to the present invention. FIG. 3A shows that a
超音波又は高周波超音波アシスト湿式洗浄プロセスの間の気泡内破によって引き起こされる基板上のパターン構造の損傷を回避するために、基板を洗浄する洗浄液に対して音響エネルギーが印加される前に、パターン構造の表面及び基板の表面から気泡を除去することが好ましいことが、２０１８年１月２３日に出願された特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２０１８／０７３７２３号に開示されている。しかしながら、パターン構造の表面から全ての気泡を除去することは困難である。したがって、パターン構造の表面に残った気泡が、依然として、基板上のパターン構造に損傷を引き起こす可能性がある。 To avoid damage to the pattern structure on the substrate caused by bubble implosion during the ultrasonic or high frequency ultrasonic assisted wet cleaning process, the pattern is cleaned before acoustic energy is applied to the cleaning solution to clean the substrate. The preference for removing air bubbles from the surface of the structure and the surface of the substrate is disclosed in patent application PCT/CN2018/073723 filed on January 23, 2018. However, it is difficult to remove all air bubbles from the surface of the pattern structure. Therefore, the air bubbles left on the surface of the pattern structure may still cause damage to the pattern structure on the substrate.
したがって、本発明の目的は、基板の洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for cleaning a substrate.
一実施形態によれば、基板の洗浄方法は、基板を基板ホルダ上に配置する工程と、気泡レス又は気泡フリーな前記基板の予備湿潤プロセスの実行工程と、前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波洗浄プロセスの実行工程とを含んでいる。 According to one embodiment, a method for cleaning a substrate includes placing a substrate on a substrate holder, performing a bubble-free or bubble-free pre-wetting process for the substrate, and using ultrasound to clean the substrate. /Executing a high frequency ultrasonic cleaning process.
一実施形態によれば、基板の洗浄装置は、第１のチャンバであって、前記第１のチャンバ内に真空環境を形成するポンプに接続された第１のチャンバと、前記基板を保持するために前記第１のチャンバ内にセットされた基板ホルダと、前記基板の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給するように構成された少なくとも１つの噴霧器と、前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波デバイスが取り付けられた第２のチャンバとを含んでいる。 According to one embodiment, an apparatus for cleaning a substrate includes a first chamber, the first chamber being connected to a pump for forming a vacuum environment in the first chamber, and a first chamber for holding the substrate. a substrate holder set in the first chamber; at least one sprayer configured to supply a pre-wetting chemical or chemical mist to the surface of the substrate; a second chamber having an attached sonic/high frequency ultrasound device.
別の一実施形態によれば、基板の洗浄装置は、チャンバであって、前記チャンバ内に真空環境を形成するポンプに接続されたチャンバと、前記基板を保持するために前記チャンバ内にセットされた基板ホルダと、前記チャンバが真空化されて前記チャンバ内に真空環境が形成された後、前記基板の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給して、前記基板上に気泡レス（bubble less）又は気泡フリー（bubble-free）な薬液層が形成されるように構成された少なくとも１つのノズルと、前記基板を洗浄するように構成された超音波／高周波超音波デバイスとを含んでいる。 According to another embodiment, the substrate cleaning apparatus includes a chamber, the chamber being connected to a pump that forms a vacuum environment in the chamber, and a pump set in the chamber to hold the substrate. After the substrate holder and the chamber are evacuated to form a vacuum environment in the chamber, a pre-wetting chemical or chemical mist is supplied to the surface of the substrate to form a bubble-free surface on the substrate. at least one nozzle configured to form a less or bubble-free chemical layer; and an ultrasound/high frequency ultrasound device configured to clean the substrate. .
別の一実施形態によれば、基板の洗浄装置は、予備湿潤用の薬液を気化させるように構成された気化ユニットに接続された第１のチャンバと、前記基板を保持するために前記第１のチャンバ内にセットされた基板ホルダと、気化液体分子を前記基板の表面に供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成する、前記気化ユニットに接続された少なくとも１つの噴霧器と、前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波デバイスが取り付けられた第２のチャンバとを含んでいる。 According to another embodiment, an apparatus for cleaning a substrate includes a first chamber connected to a vaporization unit configured to vaporize a pre-wetting chemical, and a first chamber for holding the substrate. a substrate holder set in a chamber of the present invention; and a substrate holder connected to the vaporization unit that supplies vaporized liquid molecules to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free pre-wetting chemical layer on the substrate. and a second chamber fitted with an ultrasonic/high frequency ultrasonic device for cleaning the substrate.
別の一実施形態によれば、基板の洗浄装置は、チャンバと、予備湿潤用の薬液を気化させるように構成された気化ユニットと、前記基板を保持するために前記チャンバ内にセットされた基板ホルダと、気化液体分子を前記基板の表面に供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成する、前記気化ユニットに接続された少なくとも１つの噴霧器と、前記基板を洗浄するために、前記基板の表面に洗浄用の薬液又は薬液ミストを供給するように構成された少なくとも１つのノズルと、前記基板を洗浄するように構成された超音波／高周波超音波デバイスとを含んでいる。 According to another embodiment, a substrate cleaning apparatus includes a chamber, a vaporization unit configured to vaporize a pre-wetting chemical solution, and a substrate set in the chamber to hold the substrate. a holder and at least one sprayer connected to the vaporization unit for supplying vaporized liquid molecules to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free pre-wetting chemical layer on the substrate; at least one nozzle configured to supply a cleaning chemical or chemical mist to the surface of the substrate to clean the substrate; and an ultrasonic/high frequency ultrasonic device configured to clean the substrate. Contains.
上述のように、本発明は、基板を洗浄するための超音波／高周波超音波洗浄プロセスの実行工程の前に、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを実行することによって、超音波／高周波超音波洗浄プロセスの実行中において基板上のパターン構造に損傷を生じさせる気泡内破を効果的に防止することができる。基板の前処理によって、気泡はパターン構造の表面に付着しやすくなることがなくなり、パターン構造の表面近傍の気泡は、パターン構造の表面に付着する前に、容易に外側に除去されることになる。このように、パターン構造及び特に幾何学的臨界部分の表面への気泡の蓄積又は付着の影響を受けることなく、超音波／高周波超音波のパワー制御によって気泡内破をより制御することが可能である。 As mentioned above, the present invention provides an ultrasonic/high-frequency ultrasonic cleaning process for cleaning a substrate by performing a bubble-less or bubble-free pre-wetting process prior to performing an ultrasonic/high-frequency ultrasonic cleaning process for cleaning a substrate. Bubble implosion causing damage to the pattern structure on the substrate can be effectively prevented during the sonic cleaning process. Pretreatment of the substrate prevents air bubbles from adhering to the surface of the pattern structure, and air bubbles near the surface of the pattern structure are easily removed to the outside before adhering to the surface of the pattern structure. . In this way, bubble implosion can be better controlled by power control of ultrasound/high-frequency ultrasound without being affected by the accumulation or adhesion of bubbles on the surface of pattern structures and especially geometrically critical parts. be.
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の例示的な実施形態による基板の洗浄装置を示す。この装置は、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスの前に基板の表面を気泡レス又は気泡フリーとするために、基板を前処理することが可能である。この装置は、予備湿潤チャンバ４０２０及び洗浄チャンバ４０００を備えている。基板４０１０は、基板４０１０の表面を気泡レス又は気泡フリーで予備湿潤されたものとするために予備湿潤チャンバ４０２０で前処理され、しかる後に、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために洗浄チャンバ４０００に移動させられる。図４Ａは、予備湿潤チャンバ４０２０を示す。予備湿潤チャンバ４０２０は、基板４０１０を予備湿潤チャンバ４０２０の内外へ移動させるためのドアと、予備湿潤チャンバ４０２０内の真空環境を生成するための真空ポンプに接続された真空ポート４０２２と、予備湿潤チャンバ４０２０内で基板４０１０を保持する基板ホルダ４０２１と、基板４０１０を回転させるための回転駆動デバイス４０２４と、基板４０１０の上方にあって、基板４０１０上に気泡レス又は気泡フリーな薬液層が形成されるように、基板４０１０の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給するための少なくとも１つの噴霧器４０２３とを含む。一実施形態では、基板４０１０の表面に予備湿潤用の薬液が均一に分布するように、複数の噴霧器４０２３が使用されている。予備湿潤チャンバ４０２０の真空度は、２５Ｔｏｒｒ以上に設定されている。図４Ｂは、洗浄チャンバ４０００を示す。洗浄チャンバ４０００は、基板４０１０を保持する基板ホルダ４００２と、洗浄用の薬液４０７０が飛散するのを防止するために基板ホルダ４００２を包囲する洗浄カップ４００１と、基板ホルダ４００２を回転させるために基板ホルダ４００２に接続されたスピンアクチュエータ４００３と、洗浄チャンバ４０００の頂部に配置されて、基板４０１０の表面への下向流を生成するファン及びフィルタユニット４０１５と、洗浄カップ４００１の底部にある少なくとも１つの排気ポート４０１７と、基板４０１０を洗浄するために洗浄用の薬液４０７０に音波エネルギーを与える超音波／高周波超音波デバイス４００６が取り付けられたスイングアーム４００５と、基板４０１０の表面に薬液、薬液ミスト又は乾燥ガスを供給するための少なくとも１つのノズル４００９が搭載された複数のノズルアーム４００８とを備えている。
4A and 4B illustrate an apparatus for cleaning a substrate according to an exemplary embodiment of the invention. This apparatus is capable of pre-treating the substrate in order to make the surface of the substrate bubble-free or bubble-free before the subsequent ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process. The apparatus includes a
本発明による基板の洗浄方法は、以下の工程を備えている。 The substrate cleaning method according to the present invention includes the following steps.
工程１：基板４０１０を予備湿潤チャンバ４０２０内に移動させ、基板４０１０を基板ホルダ４０２１に保持させる。
Step 1: The
工程２：予備湿潤チャンバ４０２０のドアを閉じ、真空ポート４０２２から予備湿潤チャンバ４０２０の真空化を開始して、設定時間に予備湿潤チャンバ４０２０内の真空環境を構築する。予備湿潤チャンバ４０２０の真空度は、２５Ｔｏｒｒ以上に設定されている。
Step 2: Close the door of the
工程３：真空環境形成後、基板４０１０を１００－２００ＲＰＭで回転させ、予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを基板４０１０の表面上に供給する。
Step 3: After forming a vacuum environment, the
工程４：４００－６００ＲＰＭで基板４０１０を回転させ、しかる後、基板４０１０の回転を停止し、予備湿潤チャンバ４０２０の真空圧を解放し、その後、予備湿潤チャンバ４０２０のドアを開放する。
Step 4: Rotate the
工程５：基板４０１０を予備湿潤チャンバ４０２０から洗浄チャンバ４０００に移動させ、基板４０１０を洗浄チャンバ４０００内の基板ホルダ４００２に保持させる。
Step 5: The
工程６：基板４０１０を１０ＲＰＭから１０００ＲＰＭまでの設定された低回転数で回転させる。
Step 6: The
工程７：基板４０１０の表面に洗浄用の薬液を供給するために、ノズルアーム４００８を基板４０１０の表面の上方の位置まで揺動させる。この工程では、複数の薬液を使用することができる。
Step 7: In order to supply the cleaning chemical to the surface of the
工程８：超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために、基板４０１０の表面に洗浄用の薬液を供給する。
Step 8: Supply a cleaning chemical solution to the surface of the
工程９：超音波／高周波超音波デバイス４００６を基板４０１０の表面上の一定高さにまで下降させ、超音波／高周波超音波デバイス４００６と基板４０１０の表面との間のギャップを、音波伝達媒体としての洗浄用の薬液で充たす。
Step 9: The ultrasonic/high frequency
工程１０：超音波／高周波超音波デバイス４００６をオンとして、プログラムされた手順で一定時間基板４０１０の表面を洗浄する。
Step 10: Turn on the ultrasonic/high frequency
工程１１：超音波／高周波超音波デバイス４００６をオフにし、超音波／高周波超音波デバイス４００６を上昇させる。
Step 11: Turn off the ultrasound/high
工程１２：洗浄のために、基板４０１０表面上にリンス薬液又はＤＩ水を供給する。
Step 12: Supply rinsing chemicals or DI water onto the surface of the
工程１３：基板４０１０を乾燥させる。
Step 13: Dry the
工程１４：基板４０１０の回転を停止し、基板４０１０を洗浄チャンバ４０００から取り出す。
Step 14: The rotation of the
工程２から工程３は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを目的としたものである。工程２において予備湿潤チャンバ４０２０から空気又はＮ2のようなガスを抜いて基板４０１０の表面を包囲する真空環境を構築するので、予備湿潤用の薬液は、工程３において気泡によって遮断されることなく基板４０１０上のビアホール、トレンチなどに入り込む。
Steps 2 to 3 are aimed at a bubble-free or bubble-free prewetting process. Since a gas such as air or N2 is removed from the
工程７から工程１１は、少なくとも１サイクル繰り返すことができる。また、ＳＣ１（ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏ混合物）、オゾン水、アンモニアのような少なくとも１種の薬液をこの洗浄サイクルで使用することができる。 Steps 7 to 11 can be repeated for at least one cycle. Also, at least one chemical solution such as SC1 (NH 4 OH, H 2 O 2 , H 2 O mixture), ozone water, ammonia can be used in this cleaning cycle.
工程６から工程１２までの洗浄プロセスにおいて、基板４０１０の回転速度は、種々の時間で１０ＲＰＭから１５００ＲＰＭに設定することができ、プログラム可能な手順によって制御されることができる。
In the cleaning process from step 6 to step 12, the rotation speed of the
図５は、本発明の別の例示的な実施形態による、基板の洗浄装置を示す。この装置は、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスの前に基板の表面を気泡レス又は気泡フリーとするために、基板を前処理することが可能である。この装置は、予備湿潤機能及び洗浄機能を１つの洗浄チャンバ５０００に組み入れたものであり、基板は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤された基板の表面を得るために前処理され、しかる後、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスによって洗浄される。図５は、洗浄チャンバ５０００を示す。洗浄チャンバ５０００は、洗浄カップ５００１と、洗浄チャンバ５０００内に真空環境を生成するために真空ポンプに接続された真空ポート５０１８と、スピンアクチュエータ５００３と、基板ホルダ５００２と、基板５０１０表面への下向流を生成するためのファン及びフィルタユニット５０１５と、洗浄カップ５００１の底部の少なくとも１つの排気ポート５０１７と、排気ポート５０１７の第１のシャッター５０４７及びファン及びフィルタユニット５０１５の第２のシャッター５０４５と、超音波／高周波超音波デバイス５００６が取り付けられたスイングアーム５００５と、基板５０１０の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミスト、洗浄用の薬液又は薬液ミスト、及び、乾燥ガスを供給するための少なくとも１つのノズル５００９が搭載された複数のノズルアーム５００８とを備えている。真空ポート５０１８が前処理プロセスにおいて洗浄チャンバ５０００の真空圧形成のための作業を開始すると、ファン及びフィルタユニット５０１５および排気ポート５０１７は、基板５０１０の表面への下向流の生成を停止する。第２のシャッター５０４５は、ファン及びフィルタユニット５０１５と洗浄チャンバ５０００とを分離するために閉じられ、第１のシャッター５０４７も、排気ポート５０１７と洗浄チャンバ５０００とを分離して、洗浄チャンバ５０００内に真空環境を構築するように閉鎖されている。しかる後、洗浄プロセスにおいて、ファン及びフィルタユニット５０１５と排気ポート５０１７とが下向流生成のために再始動される。
FIG. 5 shows an apparatus for cleaning a substrate according to another exemplary embodiment of the invention. This apparatus is capable of pre-treating the substrate in order to make the surface of the substrate bubble-free or bubble-free before the subsequent ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process. This apparatus combines pre-wetting and cleaning functions into one
本発明による基板の別の洗浄方法は、以下の工程を備えている。 Another method for cleaning a substrate according to the present invention includes the following steps.
工程１：基板５０１０を洗浄チャンバ５０００内に移動させ、基板５０１０を基板ホルダ５００２に保持させる。
Step 1: The
工程２：洗浄チャンバ５０００のドアを閉じ、ファン及びフィルタユニット５０１５と排気ポート５０１７をオフにし、第１のシャッター５０４７及び第２のシャッター５０４５を閉じ、真空ポート５０１８から洗浄チャンバ５０００の真空化を開始して、設定時間に洗浄チャンバ５０００内の真空環境を構築する。予備湿潤チャンバ４０２０の真空度は、２５Ｔｏｒｒ以上に設定されている。
Step 2: Close the door of the
工程３：真空環境が形成された後に、基板５０１０を１０ＲＰＭから１０００ＲＰＭまでの設定された低回転数で回転させる。
Step 3: After the vacuum environment is created, the
工程４：予備湿潤するノズルを基板５０１０の表面の上方の位置まで揺動させて、基板５０１０の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給する。
Step 4: The pre-wetting nozzle is swung to a position above the surface of the
工程５：洗浄チャンバ５０００の真空圧を解放し、ファン及びフィルタユニット５０１５と排気ポート５０１７とをオンにし、第１のシャッター５０４７および第２のシャッター５０４５を開けて、基板５０１０上に下向流を形成させる。
Step 5: Release the vacuum pressure in the
工程６：基板５０１０の表面に洗浄用の薬液５０７０を供給するため、ノズルアームを基板５０１０の表面の上方の位置まで揺動させる。この工程では、複数の薬液を使用することができる。
Step 6: In order to supply the
工程７：超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために、基板５０１０の表面に洗浄用の薬液を供給する。
Step 7: Supply a cleaning chemical solution to the surface of the
工程８：超音波／高周波超音波デバイス５００６を基板５０１０の表面上の一定高さにまで下降させ、超音波／高周波超音波デバイス５００６と基板５０１０の表面との間のギャップを、音波伝達媒体としての洗浄用の薬液で充たす。
Step 8: The ultrasonic/high frequency
工程９：超音波／高周波超音波デバイス５００６をオンとして、プログラムされた手順で一定時間基板５０１０の表面を洗浄する。
Step 9: Turn on the ultrasonic/high frequency
工程１０：超音波／高周波超音波デバイス５００６をオフにし、超音波／高周波超音波デバイス５００６を上昇させる。
Step 10: Turn off the ultrasound/high
工程１１：洗浄のために、基板５０１０表面上にリンス薬液又はＤＩ水を供給する。
Step 11: Supply rinsing chemicals or DI water onto the surface of the
工程１２：基板５０１０を乾燥させる。
Step 12: Dry the
工程１３：基板５０１０の回転を停止し、基板５０１０を洗浄チャンバ５０００から取り出す。
Step 13: The rotation of the
工程２から工程４は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを目的としたものである。工程２において洗浄チャンバ５０００から空気又はＮ2のようなガスを抜いて基板５０１０の表面を包囲する真空環境を構築するので、予備湿潤用の薬液は、工程４において気泡によって遮断されることなく基板５０１０上のビアホール、トレンチなどに入り込む。
Steps 2 to 4 are aimed at a bubble-free or bubble-free prewetting process. Since a gas such as air or N 2 is removed from the
工程６から工程１０は、少なくとも１サイクル繰り返すことができる。また、ＳＣ１、オゾン水、アンモニアのような少なくとも１種の薬液をこの洗浄サイクルで使用することができる。 Steps 6 to 10 can be repeated for at least one cycle. Also, at least one chemical solution such as SC1, ozonated water, or ammonia can be used in this cleaning cycle.
工程５から工程１１までの洗浄プロセスにおいて、基板５０１０の回転速度は、種々の時間で１０ＲＰＭから１５００ＲＰＭに設定することができ、プログラム可能な手順によって制御されることができる。
In the cleaning process from step 5 to step 11, the rotation speed of the
図６Ａ及び６Ｂは、本発明の例示的な実施形態による基板の洗浄装置を示す。この装置は、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスの前に基板の表面を気泡レス又は気泡フリーとするために、基板を前処理することが可能である。この装置は、予備湿潤チャンバ６０２０及び洗浄チャンバ６０００を備えている。基板は、基板の表面を気泡レス又は気泡フリーで予備湿潤されたものとするために予備湿潤チャンバ６０２０で前処理され、しかる後に、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために洗浄チャンバ６０００に移動させられる。図６Ａは、予備湿潤チャンバ６０２０を示す。予備湿潤チャンバ６０２０は、予備湿潤用の薬液６０３１を気相分子に気化させるように構成された気化ユニット６０３０と、基板６０１０を回転させるように構成された回転駆動装置６０２４と、気化ユニット６０３０に接続され、気化液体分子を基板６０１０の表面に分配して、基板の上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成するように構成された少なくとも１つの噴霧器６０２３と、基板６０１０を予備湿潤チャンバ６０２０内で保持するように構成された基板ホルダ６０２１とを備えている。一実施形態では、基板６０１０の表面に気化液体分子が均一に分布するように、複数の噴霧器６０２３が使用されている。気化ユニット６０３０は、液相の予備湿潤用薬液６０３１を気体分子に気化させるために使用されている。一実施形態では、気化ユニット６０３０は、音波発生法によって、予備湿潤用薬液６０３１を気相分子に変換する。音響発生法を用いて薬液の蒸気を形成している間、薬液の蒸気は基板６０１０の温度よりも高い温度に加熱される。代替的には、基板６０１０が薬液の蒸気の温度よりも低い温度にまで冷却される。別の実施形態では、気化ユニット６０３０は、熱加熱法によって、予備湿潤用薬液６０３１を気相分子に変換する。そして、気化液体分子は、Ｎ2、空気、オゾン、ＮＨ3、Ｈ2、およびＨｅなどのいくつかの媒体ガスによっても搬送され得る。搬送ガスは、気化液体分子を搬送するためだけであれば希ガスであってよく、気化液体分子が基板表面を酸化または表面不活性化（passivation）するのをアシストするためには活性ガスであってもよい。
6A and 6B illustrate an apparatus for cleaning a substrate according to an exemplary embodiment of the invention. This apparatus is capable of pre-treating the substrate in order to make the surface of the substrate bubble-free or bubble-free before the subsequent ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process. The apparatus includes a
気化液体分子は、大容量蒸気環境から、基板６０１０上のビアホールおよびトレンチなどのパターン構造内へとより容易に搬送される。気化液体分子が基板６０１０表面上で分配された後、気化液体分子は、基板８０１０表面上で凝縮して、図８Ａ～図８Ｂに示すように、予備湿潤用の液体分子の薄層８０２０を形成し、そして、液体分子は、基板８０１０上のビアホールおよびトレンチの底部から頂部まで層状に形成される。しかしながら、基板表面の一部が十分に濡れていない場合、予備湿潤薬液分子のこのボトムアップ液体層形成が影響を受けることになり、液体層が表面張力のために前記一部で破壊される。一実施形態では、界面活性剤または添加剤を含有する液相予備湿潤薬液が気化ユニット６０３０において気化され、界面活性剤または添加剤の分子を含有する気化混合液分子となる。界面活性剤又は添加剤の分子を含む気化混合液分子は、基板表面の薬液の濡れ性を向上させることができ、これにより、ビアホール及びトレンチ等の基板６０１０上のパターン構造を、気泡の閉塞を起こすこと無くボトムアップ式に薬液で充填することができる。カルボキシル含有エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、テトラカルボキシル化合物－エチレンジアミン４プロピオン酸（ＥＤＴＰ）酸／塩などの化学物質は、薬液の濡れ性を高めるために、薬液中に加えられる界面活性剤として使用される。別の実施形態では、基板６０１０の表面を酸化させて疎水性から親水性とする化学物質を含有する液相予備湿潤薬液が、気化ユニット６０３０内で気化されて気化混合液分子となる。気化混合液分子は、基板表面の薬液の濡れ性を向上させることができ、これにより、ビアホール及びトレンチ等の基板６０１０上のパターン構造を、気泡の閉塞を起こすこと無くボトムアップ式に薬液で充填することができる。オゾン溶液又はＳＣ１溶液（ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏ混合物）などの化学物質は、シリコン又はポリシリコン層のような疎水性表面材料を親水性シリコン酸化物層に酸化させるために使用される。
Vaporized liquid molecules are more easily transported from the bulk vapor environment into patterned structures such as via holes and trenches on the
図６Ｂは、洗浄チャンバ６０００を示す。洗浄チャンバ６０００は、洗浄カップ６００１と、スピンアクチュエータ６００３と、基板ホルダ６００２と、基板６０１０表面への下向流を生成するためのファン及びフィルタユニット６０１５と、洗浄カップ６００１の底部の少なくとも１つの排出ポート６０１７と、超音波／高周波超音波デバイス６００６が取り付けられたスイングアーム６００５と、洗浄用の薬液、薬液ミスト又は乾燥ガスを基板６０１０の表面に供給する少なくとも１つのノズル６００９が取り付けられた複数のノズルアーム６００８とを備えている。
FIG. 6B shows a
本発明による基板の洗浄方法は、以下の工程を備えている。 The substrate cleaning method according to the present invention includes the following steps.
工程１：基板６０１０を予備湿潤チャンバ６０２０内に移動させ、基板６０１０を基板ホルダ６０２１に保持させる。
Step 1: Move the
工程２：気化液体分子を生成するために、気化ユニット６０３０に予備湿潤薬液を供給する。
Step 2: Supply the pre-wet chemical solution to the
工程３：予備湿潤チャンバ６０２０のドアを閉じ、次いで基板６０１０を回転させ、予備湿潤プロセスのために基板６０１０表面上の噴霧器６０２３から気化液体分子の供給を開始する。
Step 3: Close the door of the
工程４：基板６０１０を予備湿潤チャンバ６０２０から洗浄チャンバ６０００に移動させ、基板６０１０を基板ホルダ６００２に保持させる。
Step 4: The
工程５：基板６０１０を１０ＲＰＭから１０００ＲＰＭまでの設定された低回転数で回転させる。
Step 5: The
工程６：基板６０１０の表面に洗浄用の薬液を供給するため、ノズルアーム６００８を基板６０１０の表面の上方の位置まで揺動させる。この工程では、複数の薬液を使用することができる。
Step 6: In order to supply the cleaning chemical to the surface of the
工程７：超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために、基板６０１０の表面に洗浄用の薬液を供給する。
Step 7: Supply a cleaning chemical solution to the surface of the
工程８：超音波／高周波超音波デバイス６００６を基板６０１０の表面上の一定高さにまで下降させ、超音波／高周波超音波デバイス６００６と基板６０１０の表面との間のギャップを、音波伝達媒体としての洗浄用の薬液で充たす。
Step 8: The ultrasonic/high-frequency
工程９：超音波／高周波超音波デバイス６００６をオンとして、プログラムされた手順で一定時間基板６０１０の表面を洗浄する。
Step 9: Turn on the ultrasonic/high-frequency
工程１０：超音波／高周波超音波デバイス６００６をオフにし、超音波／高周波超音波デバイス６００６を上昇させる。
Step 10: Turn off the ultrasound/high
工程１１：洗浄のために、基板６０１０表面上にリンス薬液又はＤＩ水を供給する。
Step 11: Supply rinsing chemicals or DI water onto the surface of the
工程１２：基板６０１０を乾燥させる。
Step 12: Dry the
工程１３：基板６０１０の回転を停止し、基板６０１０を洗浄チャンバ６０００から取り出す。
Step 13: The rotation of the
工程２から工程３は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを目的としたものである。気化液体分子が基板６０１０表面上で分配され、気化液体分子は、基板６０１０表面上で凝縮して、予備湿潤用の液体分子の薄層を形成し、そして、液体分子は、基板６０１０表面上のビアホールおよびトレンチの底部から頂部まで層状に形成される。
Steps 2 to 3 are aimed at a bubble-free or bubble-free prewetting process. Vaporized liquid molecules are distributed on the
工程７から工程１０は、少なくとも１サイクル繰り返すことができる。また、ＳＣ１、オゾン水、アンモニアのような少なくとも１種の薬液をこの洗浄サイクルで使用することができる。 Steps 7 to 10 can be repeated for at least one cycle. Also, at least one chemical solution such as SC1, ozonated water, or ammonia can be used in this cleaning cycle.
工程６から工程１１までの洗浄プロセスにおいて、基板６０１０の回転速度は、種々の時間で１０ＲＰＭから１５００ＲＰＭに設定することができ、プログラム可能な手順によって制御されることができる。
In the cleaning process from step 6 to step 11, the rotation speed of the
図７は、本発明の別の例示的な実施形態による、基板の洗浄装置を示す。この装置は、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスの前に基板の表面を気泡レス又は気泡フリーとするために、基板を前処理することが可能である。この装置は、予備湿潤機能及び洗浄機能を１つのチャンバ７０００に組み入れたものであり、基板は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤された基板の表面を得るために前処理され、しかる後、後続の超音波／高周波超音波洗浄プロセスによって洗浄される。図７は、洗浄チャンバ７０００を示す。洗浄チャンバ７０００は、洗浄カップ７００１と、スピンアクチュエータ７００３と、基板ホルダ７００２と、基板７０１０表面への下向流を生成するためのファン及びフィルタユニット７０１５と、洗浄カップ７００１の底部の少なくとも１つの排出ポート７０１７と、超音波／高周波超音波デバイス７００６が取り付けられたスイングアーム７００５と、予備湿潤用の薬液７０３１を気化させて気相分子とする気化ユニット７０３０と、気化ユニット７０３０に接続されて基板７０１０の表面に気化した液体分子を分配して基板７０１０上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成する少なくとも１つの噴霧器７０２３、及び、洗浄用の薬液、薬液ミスト又は乾燥ガスを基板７０１０の表面に供給する少なくとも１つのノズル７００９が取り付けられた複数のノズルアーム７００８とを備えている。一実施形態では、基板７０１０の表面に気化液体分子が均一に分布するように、複数の噴霧器７０２３が使用されている。気化ユニット７０３０は、液相の予備湿潤用薬液７０３１を気体分子に気化させるために使用されている。一実施形態では、気化ユニット７０３０は、音波発生法によって、予備湿潤用薬液７０３１を気相分子に変換する。別の実施形態では、気化ユニット７０３０は、熱加熱法によって、予備湿潤用薬液７０３１を気相分子に変換する。そして、気化液体分子は、Ｎ2、空気、オゾン、ＮＨ3、Ｈ2、およびＨｅなどのいくつかの媒体ガスによっても搬送され得る。搬送ガスは、気化液体分子を搬送するためだけであれば希ガスであってよく、気化液体分子が基板７０１０の表面を酸化または表面不活性化（passivation）するのをアシストするためには活性ガスであってもよい。
FIG. 7 shows an apparatus for cleaning a substrate according to another exemplary embodiment of the invention. This apparatus is capable of pre-treating the substrate in order to make the surface of the substrate bubble-free or bubble-free before the subsequent ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process. This apparatus combines pre-wetting and cleaning functions in one
気化液体分子は、大容量蒸気環境から、基板７０１０の表面上のビアホールおよびトレンチなどのパターン構造内へとより容易に搬送される。気化液体分子が基板７０１０表面上で分配された後、気化液体分子は、基板７０１０表面上で凝縮して、図８Ａ～図８Ｂに示すように、予備湿潤用の液体分子の薄層８０２０を形成し、そして、液体分子は、基板７０１０上のビアホールおよびトレンチの底部から頂部まで層状に形成される。しかしながら、基板７０１０の表面の一部が十分に濡れていない場合、予備湿潤薬液分子のこのボトムアップ液体層形成が影響を受けることになり、液体層が表面張力のために前記一部で破壊される。一実施形態では、界面活性剤または添加剤を含有する液相予備湿潤薬液が気化ユニット７０３０において気化され、界面活性剤または添加剤の分子を含有する気化混合液分子となる。界面活性剤又は添加剤の分子を含む気化混合液分子は、基板表面の薬液の濡れ性を向上させることができ、これにより、ビアホール及びトレンチ等の基板７０１０上のパターン構造を、気泡の閉塞を起こすこと無くボトムアップ式に薬液で充填することができる。カルボキシル含有エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、テトラカルボキシル化合物－エチレンジアミン４プロピオン酸（ＥＤＴＰ）酸／塩などの化学物質は、薬液の濡れ性を高めるために、薬液中に加えられる界面活性剤として使用される。別の実施形態では、基板７０１０の表面を酸化させて疎水性から親水性とする化学物質を含有する液相予備湿潤薬液が、気化ユニット７０３０内で気化されて気化混合液分子となる。気化混合液分子は、基板表面の薬液の濡れ性を向上させることができ、これにより、ビアホール及びトレンチ等の基板７０１０上のパターン構造を、気泡の閉塞を起こすこと無くボトムアップ式に薬液で充填することができる。オゾン溶液又はＳＣ１溶液（ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏ混合物）などの化学物質は、シリコン又はポリシリコン層のような疎水性表面材料を親水性シリコン酸化物層に酸化させるために使用される。
Vaporized liquid molecules are more easily transported from the bulk vapor environment into patterned structures such as via holes and trenches on the surface of the substrate 7010. After the vaporized liquid molecules are distributed on the substrate 7010 surface, the vaporized liquid molecules condense on the substrate 7010 surface to form a thin layer of pre-wetting
本発明による基板の別の洗浄方法は、以下の工程を備えている。 Another method for cleaning a substrate according to the present invention includes the following steps.
工程１：基板７０１０を洗浄チャンバ７０００内に移動させ、基板７０１０を基板ホルダ７００２に保持させる。
Step 1: The substrate 7010 is moved into the
工程２：基板を１０ＲＰＭから１０００ＲＰＭまでの設定された低回転数で回転させる。 Step 2: Rotate the substrate at a set low rotation speed from 10 RPM to 1000 RPM.
工程３：気化液体分子を生成するために、気化ユニット７０３０に予備湿潤薬液を供給する。
Step 3: Supply the pre-wet chemical solution to the
工程４：ノズルアーム７００８を基板７０１０の表面の上方の位置まで揺動させ、噴霧器７０２３を用いて、予備湿潤プロセスのために基板７０１０の表面に気化液体分子を分配する。
Step 4: Swing the
工程５：ノズル７００９を用いて基板７０１０の表面に洗浄用の薬液を供給する。この工程では、複数の薬液を使用することができる。
Step 5: A cleaning chemical solution is supplied to the surface of the substrate 7010 using the
工程６：超音波／高周波超音波洗浄プロセスのために、基板７０１０の表面に洗浄用の薬液を供給する。 Step 6: Supply a cleaning chemical solution to the surface of the substrate 7010 for an ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process.
工程７：超音波／高周波超音波デバイス７００６を基板７０１０の表面上の一定高さにまで下降させ、超音波／高周波超音波デバイス７００６と基板７０１０の表面との間のギャップを、音波伝達媒体としての洗浄用の薬液７０７０で充たす。
Step 7: The ultrasonic/high frequency
工程８：超音波／高周波超音波デバイス７００６をオンとして、プログラムされた手順で一定時間基板７０１０の表面を洗浄する。
Step 8: Turn on the ultrasonic/high frequency
工程９：超音波／高周波超音波デバイス７００６をオフにし、超音波／高周波超音波デバイス７００６を上昇させる。
Step 9: Turn off the ultrasound/high
工程１０：洗浄のために、基板７０１０表面上にリンス薬液又はＤＩ水を供給する。 Step 10: Supply rinsing chemicals or DI water onto the surface of the substrate 7010 for cleaning.
工程１１：基板７０１０を乾燥させる． Step 11: Dry the substrate 7010.
工程１２：基板７０１０の回転を停止し、基板７０１０を洗浄チャンバ７０００から取り出す。
Step 12: The rotation of the substrate 7010 is stopped and the substrate 7010 is taken out from the
工程２から工程４は、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを得ることを目的としたものである。気化液体分子が基板７０１０表面上で分配され、気化液体分子は、基板７０１０表面上で凝縮して、予備湿潤用の液体分子の薄層を形成し、そして、液体分子は、基板７０１０表面上のビアホールおよびトレンチの底部から頂部まで層状に形成される。 Steps 2 to 4 are aimed at obtaining a bubble-free or bubble-free pre-wetting process. Vaporized liquid molecules are distributed on the substrate 7010 surface, the vaporized liquid molecules condense on the substrate 7010 surface to form a thin layer of pre-wetting liquid molecules, and the liquid molecules are distributed on the substrate 7010 surface. The via holes and trenches are formed in layers from the bottom to the top.
工程６から工程９は、少なくとも１サイクル繰り返すことができる。また、ＳＣ１、オゾン水、アンモニアのような少なくとも１種の薬液をこの洗浄サイクルで使用することができる。 Steps 6 to 9 can be repeated for at least one cycle. Also, at least one chemical solution such as SC1, ozonated water, or ammonia can be used in this cleaning cycle.
工程５から工程１０までの洗浄プロセスにおいて、基板７０１０の回転速度は、種々の時間で１０ＲＰＭから１５００ＲＰＭに設定することができ、プログラム可能な手順によって制御されることができる。 In the cleaning process from step 5 to step 10, the rotation speed of the substrate 7010 can be set from 10 RPM to 1500 RPM at various times and can be controlled by a programmable procedure.
図９Ａ～図９Ｂは、基板９０１０の凹部にある程度のスカム（scums）またはバリ９０６１を有するパターン構造９０６０が形成された基板９０１０を示す。気泡９０６２は、予備湿潤プロセスおよび後続の洗浄プロセスの間に、スカムまたはバリ９０６１を有する領域の周囲に蓄積し、これにより、超音波／高周波超音波洗浄プロセスにおいて図２Ａに示されるようにパターン構造９０６０の損傷が引き起こされ得る。したがって、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスを実行する前に、図９Ｃに示すようにスカム又はバリ９０６１を除去してパターン構造９０６０の表面を平滑化するデスカムユニットを用いることが好ましい。この場合、予備湿潤プロセスにおいて、図９Ｄに示すようにスカム又はバリの表面に気泡が捕捉されることがない。一実施形態では、パターン構造９０６０上のスカム又はバリ９０６１を除去してパターン構造の表面を平滑化するために、高エネルギーのプラズマを使用する。しかる後、基板９０１０を、気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤プロセスのために予備湿潤チャンバへ、そして、超音波／高周波超音波洗浄プロセスのための洗浄チャンバへと移送する。
9A-9B illustrate a
Claims (19)
気泡レス又は気泡フリーな液体層を前記基板上に形成するための予備湿潤プロセスの実行工程と、
前記予備湿潤プロセス後に、洗浄用の薬液を供給して前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波洗浄プロセスの実行工程と、
気泡レス又は気泡フリーな前記基板の予備湿潤プロセスの実行工程の前に、前記基板の凹部における粗さを改善するために、スカム又はバリを除去する工程とを備えている基板の洗浄方法。 placing the substrate in the substrate holder;
performing a pre-wetting process to form a bubble-free or bubble-free liquid layer on the substrate;
After the pre-wetting process, performing an ultrasonic/high frequency ultrasonic cleaning process for cleaning the substrate by supplying a cleaning chemical ;
A method for cleaning a substrate, the method comprising: removing scum or burrs to improve roughness in recesses of the substrate before performing a bubble-free or bubble-free pre-wetting process for the substrate.
基板を保持するために前記第１のチャンバ内にセットされた基板ホルダと、
前記基板の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな薬液層が形成されるように前記第１のチャンバに構成された少なくとも１つの噴霧器と、
前記基板を洗浄するために洗浄用の薬液を供給する少なくとも１つのノズルと、前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波デバイスが取り付けられた第２のチャンバと、
前記基板の凹部内のスカム又はバリを除去するように構成されたデスカムユニットとを備えており、
前記基板の前記凹部内のスカム又はバリが除去されるように前記デスカムユニットが動作し、その後、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな前記薬液層が形成されるように前記少なくとも１つの噴霧器が動作してから、前記基板を洗浄するために前記超音波／高周波超音波デバイスが動作するように構成された基板の洗浄装置。 a first chamber connected to a pump that creates a vacuum environment within the first chamber;
a substrate holder set within the first chamber to hold a substrate;
at least one sprayer configured in the first chamber to supply a pre-wetting chemical or chemical mist to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free chemical layer on the substrate; ,
at least one nozzle for supplying a cleaning chemical to clean the substrate; a second chamber equipped with an ultrasonic/high frequency ultrasound device for cleaning the substrate;
a descum unit configured to remove scum or burrs within the recess of the substrate,
The at least one sprayer operates such that the descum unit operates to remove scum or burrs in the recess of the substrate, and then the bubble-free or bubble-free chemical layer is formed on the substrate. The apparatus for cleaning a substrate is configured such that the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated to clean the substrate after the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated.
基板を保持するために前記チャンバ内にセットされた基板ホルダと、
前記チャンバが真空化されて前記チャンバ内に真空環境が形成された後、前記基板の表面に予備湿潤用の薬液又は薬液ミストを供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな薬液層が形成されるように構成されるとともに、前記基板を洗浄するために洗浄用の薬液を供給する少なくとも１つのノズルと、
前記基板を洗浄するように構成された超音波／高周波超音波デバイスと、
前記基板の凹部内のスカム又はバリを除去するように構成されたデスカムユニットとを備えており、
前記基板の前記凹部内のスカム又はバリが除去されるように前記デスカムユニットが動作し、その後、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな前記薬液層が形成されるように前記少なくとも１つのノズルが動作してから、前記基板を洗浄するために前記超音波／高周波超音波デバイスが動作するように構成された基板の洗浄装置。 a chamber connected to a pump that creates a vacuum environment within the chamber;
a substrate holder set within the chamber to hold a substrate;
After the chamber is evacuated to form a vacuum environment within the chamber, a pre-wetting chemical or chemical mist is supplied to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free chemical layer on the substrate. at least one nozzle configured to be formed and supplying a cleaning chemical to clean the substrate ;
an ultrasonic/high frequency ultrasonic device configured to clean the substrate;
a descum unit configured to remove scum or burrs within the recess of the substrate,
The at least one nozzle operates so that the descum unit operates to remove scum or burrs in the recess of the substrate, and then the bubble-free or bubble-free chemical layer is formed on the substrate. The apparatus for cleaning a substrate is configured such that the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated to clean the substrate after the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated.
基板を保持するために前記第１のチャンバ内にセットされた基板ホルダと、
気化液体分子を前記基板の表面に供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成する、前記気化ユニットに接続された少なくとも１つの噴霧器と、
前記基板を洗浄するために洗浄用の薬液を供給する少なくとも１つのノズルと、前記基板を洗浄するための超音波／高周波超音波デバイスが取り付けられた第２のチャンバと、
前記基板の凹部内のスカム又はバリを除去するように構成されたデスカムユニットとを備えており、
前記基板の前記凹部内のスカム又はバリが除去されるように前記デスカムユニットが動作し、その後、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな前記薬液層が形成されるように前記少なくとも１つの噴霧器が動作してから、前記基板を洗浄するために前記超音波／高周波超音波デバイスが動作するように構成された基板の洗浄装置。 a first chamber connected to a vaporization unit configured to vaporize a pre-wetting chemical;
a substrate holder set within the first chamber to hold a substrate;
at least one sprayer connected to the vaporization unit for supplying vaporized liquid molecules to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free pre-wetting chemical layer on the substrate;
at least one nozzle for supplying a cleaning chemical to clean the substrate; a second chamber equipped with an ultrasonic/high frequency ultrasound device for cleaning the substrate;
a descum unit configured to remove scum or burrs within the recess of the substrate,
The at least one sprayer operates such that the descum unit operates to remove scum or burrs in the recess of the substrate, and then the bubble-free or bubble-free chemical layer is formed on the substrate. The apparatus for cleaning a substrate is configured such that the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated to clean the substrate after the ultrasonic/high frequency ultrasonic device is operated.
予備湿潤用の薬液を気化させるように構成された気化ユニットと、
基板を保持するために前記チャンバ内にセットされた基板ホルダと、
気化液体分子を前記基板の表面に供給して、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな予備湿潤用の薬液層を形成する、前記気化ユニットに接続され前記チャンバに構成された少なくとも１つの噴霧器と、
前記基板を洗浄するために、前記基板の表面に洗浄用の薬液又は薬液ミストを供給するように前記チャンバに構成された少なくとも１つのノズルと、
前記基板を洗浄するように構成された超音波／高周波超音波デバイスと、
前記基板の凹部内のスカム又はバリを除去するように構成されたデスカムユニットとを備えており、
前記基板の前記凹部内のスカム又はバリが除去されるように前記デスカムユニットが動作し、その後、前記基板上に気泡レス又は気泡フリーな前記薬液層が形成されるように前記少なくとも１つの噴霧器が動作してから、前記基板を洗浄するために前記超音波／高周波超音波デバイスが動作するように構成された基板の洗浄装置。 a chamber;
a vaporization unit configured to vaporize a pre-wetting chemical;
a substrate holder set within the chamber to hold a substrate;
at least one sprayer connected to the vaporization unit and configured in the chamber for supplying vaporized liquid molecules to the surface of the substrate to form a bubble-free or bubble-free pre-wetting chemical layer on the substrate; ,
at least one nozzle configured in the chamber to supply a cleaning chemical or chemical mist to the surface of the substrate to clean the substrate;
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